Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 40

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
EN
Modelling of structural elements using materials with significantly different parameters is a demanding issue, mainly due to the possibilities of commercial computing software. The paper presents a method of modelling the damping properties of a component consisting of a steel beam filled with a composite material. The compatibility of the modelling using the finite element method with the results of experimental studies have been proved. These results provide the first step for innovative machine tool body construction that consist these types of elements.
PL
Modelowanie elementów konstrukcyjnych, wykorzystujących materiały o znacząco różniących się parametrach, jest wymagającym zagadnieniem głównie ze względu na możliwości komercyjnych pakietów obliczeniowych. W artykule przedstawiono autorską metodę modelowania właściwości dyssypacyjnych komponentu składającego się ze stalowej belki, wypełnionej materiałem kompozytowym. Wykazano zgodność wyników modelowania metodą elementów skończonych z rezultatami badań doświadczalnych. Wyniki te stanowią punkt wyjścia do budowy nowatorskiej konstrukcji obrabiarki, której elementy nośne wykonane będą z tego typu elementów.
PL
Alternatywą dla elementów korpusowych wykonanych z żeliwa mogą być elementy korpusowe spawane z profili stalowych, które jednak mają gorszą zdolność tłumienia drgań. Aby poprawić parametry dyssypacyjne takiej konstrukcji, zastosowano wypełnianie zamkniętych profili stalowych materiałem o dobrych właściwościach tłumiących. W pracy przedstawione są wyniki symulacji numerycznych korpusu stojaka frezarki wykonanego z niewypełnionych i wypełnionych betonem profili stalowych. Opisane są uproszczenia modelowe dotyczące modelowania połączeń spawanych przyjęte podczas obliczeń. Model obliczeniowy stojaka frezarki uwzględnia wpływ masy i momentów bezwładności współpracujących podzespołów oddziałujących na korpus stojaka frezarki. Przedstawiony jest wpływ zastosowanego wypełnienia profili stalowych na zmianę częstotliwości rezonansowych stojaka oraz zmianę odpowiadających sobie postaci drgań.
EN
Alternatively, machine tool bodies can be made of welded steel profiles instead of cast iron. Unfortunately steel does not provide damping properties as good as cast iron. To improve damping performance of such structures the profiles can be filled with material with good damping properties. The paper compares simulation results of the model of the milling machine column made of unfilled and filled steel profiles. Simplifications adopted in the model are described. The paper presents the construction of the numerical model, which takes into account the impact of mass and moments of inertia of cooperating components influencing the milling body. It shows the influence of the applied load on resonance frequencies, and the corresponding vibration modes.
3
Content available Accuracy analysis of the micro-milling process
EN
Machining errors can be caused by various factors, such as thermal deformations of milling machine, drives and milling machine accuracy, tool run out, tool deflections during the machining process, and workpiece setup errors. The main purpose of this paper is to determine and compare machining errors of a Kern Pyramid Nano milling machine and a prototype micro milling machine built at West Pomeranian University of Technology in Szczecin. Since not all of the errors can be measured with specialized measurement equipment, a milling experiment of a complex part with various geometrical features was performed. Machining errors can change in time due to thermal deformations; therefore, the milling experiment was performed on a cold machine and for machine after a warm up procedure. In order to avoid workpiece set up errors, the workpiece surface was first milled before machining. The influence of tool run out and tool deflections were neglected. Major factors that affect the milling process are both the machine and drive accuracy. During the milling experiment, cutting forces were recorded. The machined sample was measured in order to compare machining errors with the reference geometry.
PL
Błędy obróbki skrawaniem mogą być spowodowane różnymi czynnikami takimi jak: odkształcenia termiczne obrabiarki, dokładność napędów oraz obrabiarki, bicie osiowe narzędzia, odkształcenia narzędzia podczas obróbki oraz błędy ustawienia przedmiotu obrabianego. Głównym celem prezentowanego artykułu jest określenie i porównanie błędów obróbki precyzyjnej frezarki Kern Pyramid Nano oraz prototypowej mikrofrezarki zbudowanej w Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie. Nie wszystkie błędy frezarki mogą być zmierzone za pomocą wyspecjalizowanej aparatury pomiarowej. Z tego względu zdecydowano się wykonać frezowanie części o złożonej geometrii. Błędy obróbki mogą zmieniać się w czasie z powodu odkształceń termicznych obrabiarki. Z tego względu eksperyment mikrofrezowania wykonano zarówno dla maszyny zimnej, jak i dla maszyny po procedurze rozgrzewania jej. Aby uniknąć błędów ustawienia przedmiotu obrabianego, powierzchnia przedmiotu obrabianego została najpierw przefrezowana. Wpływ bicia osiowego oraz odkształceń narzędzia podczas obróbki został pominięty. Głównym czynnikiem, który wpływa na dokładność obróbki, to dokładność obrabiarki oraz dokładność napędów. Podczas eksperymentu rejestrowano siły skrawania. Obrobiona próbka została zmierzona, aby porównać błędy obróbki z geometrią odniesienia.
EN
This paper presents research on the accuracy and repeatability of CNC axis positioning in an innovative lathe with an additional X2 axis. This axis is used to perform movements synchronized with the angular position of the main drive, i.e. the spindle, and with the axial feed along the Z axis. This enables the one-pass turning of non-circular surfaces, rope and trapezoidal threads, as well as the surfaces of rotary tools such as a gear cutting hob, etc. The paper presents and discusses the interpretation of results and the calibration effects of positioning errors in the lathe’s numerical control system. Finally, it shows the geometric characteristics of the rope thread turned at various spindle speeds, including before and after-correction of the positioning error of the X2 axis.
PL
Poprawne zamodelowanie sił skrawania występujących w mikroobróbce skrawaniem, w tym podczas mikrofrezowania, ma znaczenie dla budowy modelu dynamicznego tego procesu. Ze względu na duży promień zaokrąglenia ostrza narzędzia, w stosunku do grubości warstwy skrawanej, w mikroobróbce występuje znaczny udział ugniatania oraz tarcia powierzchni przyłożenia o przedmiot obrabiany. Występowanie tych zjawisk ma istotny wpływ na powstające siły skrawania i należy je uwzględnić w modelu sił skrawania. W opisywanych badaniach tego zagadnienia proponuje się różne sposoby modelowania sił skrawania występujących w mikroobróbce. Część z nich zakłada skokową zmianę współczynników oporu właściwego skrawania, po przekroczeniu minimalnej grubości warstwy skrawanej, inne proponują uwzględnić nieliniowy wzrost współczynników oporu właściwego skrawania wraz ze spadkiem grubości warstwy skrawanej oraz wzrostem udziału ugniatania i tarcia w procesie. W prezentowanym materiale przedstawiono analizę sił skrawania działających na ostrze frezu o średnicy 1 mm podczas obróbki stali C45. Następnie sporządzono model sił skrawania uwzględniający zmianę współczynników oporu właściwego skrawania wraz ze zmianą grubości warstwy skrawanej. W końcowej części przedstawiono weryfikację modelu sił skrawania dla różnego zakresu wartości posuwu na ostrze narzędzia oraz głębokości skrawania.
EN
Proper cutting forces model in micro milling is crucial for building the dynamic model of this process. Due to a large tool edge radius in a comparison to the thickness of the material to be removed, a plastic deformation and friction between the tool and the workpiece can occur. This phenomena have a significant influence on the micro milling cutting forces and must be included into a cutting forces model. Many researchers proposed different models of the micro milling cutting forces. Some of them assume that the cutting forces coefficients change rapidly when a minimum chip thickness is exceeded. Others say that the cutting forces coefficients increase nonlinear when the thickness of the material to be removed decreases. In this paper cutting forces analysis is made for milling of C45 steel with a tool of 1 mm diameter. Basing on a cutting forces signals analysis, cutting forces model was built. Change of cutting forces coefficients, with the change of thickness of the material to be removed, is included in the model. Finally cutting forces model was verified for wide range of cutting parameters (feed, depth of cut).
PL
Opisane w literaturze aktywne eliminatory drgań cechują się stosunkowo niewielką sztywnością, która może być sterowana w pewnym zakresie wartości. W pracy przedstawiono sposób doboru odpowiedniej wartości sztywności układu eliminatora drgań do zastosowania w obróbce elementu cienkościennego. Modelowanie i dobór sztywności dla aktywnego eliminatora drgań przeprowadzono na podstawie właściwości dynamicznych podatnego przedmiotu obrabianego. Właściwości dynamiczne przedmiotu obrabianego z eliminatorem drgań o różnych sztywnościach porównywane są z przedmiotem obrabianym mocowanym bezpośrednio do stołu obrabiarki. Na podstawie tych analiz wybierana jest taka sztywność eliminatora, która powoduje poprawę właściwości dynamicznych bez załączonego układu sterowania.
EN
Described in the many research papers active vibration eliminators are characterized by a quite low stiffness. The paper will present a method of selecting the stiffness of the vibration eliminator for use in the machining of the thin-walled workpieces. Modeling and selection of the stiffness of the active vibration suppressor is executed based on the dynamic properties of a flexible workpiece. The dynamic properties of the workpiece with eliminator of vibration with variable stiffness are compared with the workpiece mounted directly into the machine table. On the basis of these analyzes a preferred stiffness of eliminator, which results in improved dynamic performance without turning on control system of eliminator, is determined.
PL
W pracy zaprezentowano problematykę modelowania dynamiki przedmiotu toczonego z podtrzymką na potrzeby przewidywania stabilności obróbki. Dla rozpatrywanej tokarki można przyjąć, że właściwości dynamiczne wrzeciona i konika są niezmienne i mogą zostać określone doświadczalnie na podstawie wyników testu impulsowego. Zmienną w układzie OUPN (obrabiarka – uchwyt – przedmiot – narzędzie) jest zatem przedmiot obrabiany oraz ustawienie podtrzymki, co z kolei może zostać zamodelowane analitycznie. Wykorzystując tzw. metodę receptancji liniowej, możliwe jest przeprowadzenie syntezy modeli doświadczalnych (wrzeciono i konik) oraz analitycznego (przedmiot z podtrzymką), dzięki czemu nie jest konieczne przeprowadzanie testu impulsowego dla całego układu OUPN. W pracy przedstawiono model analityczny przedmiotu toczonego z podtrzymką oraz metodykę jego syntezy z modelami konika i wrzeciona. W podsumowaniu zaprezentowano weryfikację doświadczalną przeprowadzonych obliczeń.
EN
This paper presents the problem of modeling the dynamics of turned parts with steady rest for machining stability prediction. Dynamic properties of the spindle and tailstock are assumed to be constant and can be determined experimentally based on the results of the impact test. Hence, the variable of system “machine -handle – part – tool” is the machined part and steady rest setting, which can be modeled analytically. The method of receptance coupling enables the synthesis of experimental (spindle and tailstock) and analytical (machined part with steady rest) models, so impact testing of the entire system becomes unnecessary. The paper presents an analytical model of the machined parts with steady rest and methodology of its synthesis with the spindle and tailstock experimental models. In the summary the experimental verification of the calculations is presented.
PL
W artykule proponuje się obróbkę gwintów falistych opisanych w normie ISO 10208 za pomocą toczenia obwiedniowego. Rozwiązanie to charakteryzuje się wysoką wydajnością produkcji, pozwalając na wykonanie wyrobu nawet w jednym przejściu narzędzia. Głównym problemem jest konieczność zapewnienia wysokich przyspieszeń w osi X zmieniających się z dużą częstotliwością. Na podstawie analiz geometrii gwintu oraz zadanych ruchów roboczych obrabiarki przedstawiono wymaganą kinematykę ruchu narzędzia. Zbudowano model serwonapędu składający się z części mechanicznej, silnika elektrycznego oraz regulatora. Zbadano wpływ obrotów wrzeciona na wartości sił bezwładności, wymaganych momentów silnika elektrycznego oraz wartości uchybu położenia narzędzia, przekładającego się na dokładność obróbki.
EN
This paper focuses on the rope threads defined in ISO 10208 and proposes machining approach which is different than standard thread cutting. This solution is characterized by high production capacity, allowing to machine the product in the single tool path. The main problem is to provide the high values and high frequency accelerations at the X-axis. Basing on the thread geometry and the lathe working movements, the tool path kinematic analysis has been done. In order to ensure control, the full X-axis feed drive servomechanism compound of: mechanical part, Permanent Magnet Synchronous Motor, and controller with selected settings, have been modeled. The effect of the spindle rotational speed value on the inertia forces, required torque of electric motor and the tool position error, which translates into machining accuracy, was tested.
PL
W artykule przedstawiono problematykę doświadczalnych badań dynamicznych mikroukładów elektromechanicznych (MEMS) na przykładzie czujnika ciśnienia. Zaprezentowano stanowisko badawcze wykorzystujące wibrometr laserowy. W związku z trudnościami wymuszania dynamicznego MEMS zaproponowano metodę wzbudzania układu za pomocą przetwornika piezoelektrycznego a następnie porównano i omówiono wyniki badań uzyskanych przy zastosowaniu różnych sygnałów wymuszających.
EN
The growth of technological capabilities in the field of manufacturing and machining of microelectromechanical systems (MEMS) results in the trend toward devices miniaturization. In many applications it is necessary to carry out experiments of MEMS (e.g. dynamic parameters identification), which in conjunction with miniature dimensions, turns out difficult [1]. Problematic is both a dynamic excitation of such structures vibrations recording. The paper presents the process and results of dynamic testing of MEMS structure using laser vibrometer. Section 2 presents test object, the pressure sensor, which was chosen due to the presence of a flexible diaphragm having a distinct form of vibration. In Section 3 the test stand, consisting of laser vibrometer, microscope, a PC with dedicated Polytec software and Signal Generator is described [3]. Due to impossibility of application of standard dynamic excitation (e.g. impact test or shaker) the piezoelectric transducer was proposed as an alternative [6]. The software enables generating both deterministic signals (e.g. Sine wave, Sweep, Square) as well as non-deterministic (Pseudo Random, Random Burst) by a signal generator coupled to the power supply. Section 4 includes the course of research and in Section 5 the comparison of test results for all applied excitation signals is presented. The summary and conclusions can be found in Section 6.
PL
W pracy zaprezentowano wyniki badań mających na celu określenie charakteru zmian właściwości dynamicznych części podatnych podczas frezowania w zależności od parametrów skrawania oraz ich wpływu na rozwój drgań samowzbudnych w procesie obróbki. W tym celu zbudowano stanowisko badawcze charakteryzujące się wysoką podatnością. Przeprowadzono klasyczny test impulsowy, którego to wyniki stanowiły punkt odniesienia do kolejnej części eksperymentu polegającej na wykonaniu szeregu testów impulsowych podczas obróbki przeprowadzanej przy różnych głębokościach skrawania i prędkościach obrotowych narzędzia. Przedstawiono porównanie wyników badań oraz ich interpretację.
EN
This paper presents the results of a study to determine the nature of changes in the dynamic properties of flexible parts during milling depending on the cutting parameters and their implications for the simulation of vibration in the machining process. For this purpose a test stand was build, which is characterized by high flexibility.. The first step was to conduct an impulse test, which results provide a benchmark for the next part of the experiment involving the execution of a series of impulse tests during machining at different cutting depths and spindle speeds. Furthermore the test results and their interpretation is presented.
EN
Authors of this research present a new method for image acquisition using special illumination for milled surfaces. The presented method uses special light and camera setup to reveal chatter marks on processed surfaces. After the acquisition the images are digitally processed using a method based on Continuous Wavelet Transform. A milling experiment has been preformed for validation of the methods. The biggest advantage of this method is that it doesn't have to be manually set like other image processing methods used in chatter detection.
15
Content available Chatter stability investigation in micro-milling
EN
The paper presents investigation under chatter stability in micromilling process. To determine the impact of micromilling machine dynamic properties, impulse test of micromilling tool was carried out. Due to high participation of ploughing in micromilling process the regenerative effect in comparison to conventional milling can be reduced or lead to frictional vibration. Series of cutting tests for variable cutting speed, feed per tooth and cutting depth were performed to verify these assumptions. During the tests cutting forces and accelerations, both on machine spindle and workpiece were measured. Performed milling tests show that the vibration occurs at highest depth of cut and at lowest feed rate. This leads to the conclusion that reason of vibration could be friction between tool and workpiece.
EN
In this paper, a method for estimation of cutting force model coefficients is proposed. The method makes use of regularized total least squares to identify the cutting forces from the measured acceleration signals and the frequency response function (FRF) matrix. An original regularization method is proposed which is based on the relationship between the harmonic components of the cutting forces. Numerical tests are performed to evaluate the effectiveness of the method. The method is compared with unregularized methods and common Tikhonov regularization combined with GCV and L-curve methods. It was found that the proposed method provides more accurate estimates of the cutting force coefficients than the unregularized method and common regularization techniques. Furthermore the influence of acceleration measurement errors, FRF matrix errors and FRF matrix conditioning on the accuracy of the estimated coefficients is investigated. It was concluded that FRF matrix errors influence the most the accuracy of the results.
PL
W artykule zaproponowano metodę estymacji współczynników modelu siły skrawania. Metoda stosuje regularyzowaną technikę ortogonalnych najmniejszych kwadratów dla identyfikacji sił skrawania na podstawie mierzonych sygnałów przyśpieszeń oraz macierzy częstotliwościowych funkcji przejścia. Zaproponowano oryginalną metodę regularyzacji opartą na zależności pomiędzy składnikami harmonicznymi sił skrawania. Przeprowadzono symulację numeryczną weryfikującą skuteczność metody. Przedstawiona metoda jest porównana z podejściem bez regularyzacji oraz regularyzowanym metodą Tikhonova stosowaną wraz z metodami GCV oraz L-curve. Pozwala uzyskać dokładniejsze oszacowanie wartości współczynników niż estymacja bez regularyzacji lub z regularyzacją Tikhonova. Dokonano również oceny wpływu błędu pomiaru przyśpieszeń, błędów macierzy funkcji przejścia oraz jej uwarunkowania na dokładność estymowanych współczynników. Na podstawie przeprowadzonej analizy wykazano, że największy wpływ mają błędy macierzy funkcji przejścia.
EN
In this paper the results of simulation of vibration suppression during machining are presented. Two versions of the active clamp system were examined. In the case when the work-piece vibration dominates one direction, the active clamp system with 1 degree of freedom (l-DOF) can be used. Also, a 2-DOF system is proposed to show the effectiveness of the active clamp system for a complex vibration scenario.
PL
W artykule przedstawiono koncepcję modyfikacji właściwości dynamicznych przedmiotu obrabianego poprzez zastosowanie aktywnego uchwytu mocującego. Zaletą prezentowanego rozwiązania, w porównaniu do innych metod, jest możliwość pracy z przedmiotami o dużej różnorodności. Ponadto, nie ma potrzeby wprowadzania dodatkowych modyfikacji w obrabianym przedmiocie. W pracy przedstawione zostały wyniki symulacji numerycznych ukazujące redukcję amplitudy drgań w trakcie obróbki dla dwóch wariantów konstrukcyjnych aktywnego uchwytu.
PL
W referacie przedstawiono wyniki testów, mających na celu znalezienie prawdopodobnej przyczyny zaobserwowanych uszkodzeń łopatek wirnika turbozespołu. Łopatki cechowały się silną deformacją, pęknięciami i ubytkiem ich fragmentów. Do badań użyto narzędzi doświadczalnej analizy modalnej, poszukując możliwych przyczyn we właściwościach dynamicznych obiektu badanego. Test przeprowadzono na łopatkach o różnym stopniu deformacji, a także w celach porównawczych na łopatkach nieuszkodzonych, zaś wyniki walidowano dodatkowo przy pomocy badań metalograficznych.
EN
The paper presents results of tests and analysis which were conducted for steam blades. Significant deformations of turbine blades have been found. There were also some cracks, wrenches and unusual wear indications. The experimental modal analysis was used to find out the possible causes of observed damages. The correlation between damage and estimated values of modal parameters has been obtained. Tests were conducted for damaged and undamaged turbine blades as well.
PL
W pracy przedstawiono wyniki doświadczalnego badania dokładności posadowienia szyny prowadnicowej na cienkiej warstwie żywicy epoksydowej. Badania mają na celu określenie czy zastosowanie warstwy żywicy epoksydowej nie wpłynie negatywnie na dokładność pracy układu prowadnicowego. Otrzymane wartości odchyłki prostoliniowości skonfrontowano z wymaganiami dotyczącymi dokładności wykonania powierzchni montażowych zalecanych przez producentów tocznych układów prowadnicowych.
EN
In the paper accuracy measurements of the guide rail assembly on the thin layer of the epoxy resin are presented. The goal of the presented investigations was to quantify the influence of the thin layer application on the guide rail assembly accuracy. The obtained results of accuracy measurements performed for the proposed solution were compared with the assembly technology used so far. The deviations of straightness were compared with the guide rails manufacturers requirements for the assembly surfaces.
EN
Prediction of process stability in milling is usually based on experimental frequency response functions of machine tool and cutting force model. Alternatively, operational modal analysis may be applied for the prediction of a stability diagram. It does not require modal impact test but uses vibration signal acquired during actual cutting to identify modal parameters. Such an approach considers boundary conditions that may be different during cutting. On the other hand synthesis of frequency response function is not feasible due to the lack of scaled modal residues. Thus, in this paper modal mass obtained by means of impact test is used to calculate frequency response functions. Estimation of modal damping and natural frequency is carried out using only acceleration signals measured during flexible workpiece machining.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.